電化學(xué)傳感器在大氣羥基自由基測(cè)定中的研究和應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2021-01-09 04:06
羥基自由基(·OH)是大氣對(duì)流層中的主要活性物質(zhì),濃度極低但卻決定了幾乎所有污染物的大氣壽命和二次污染的出現(xiàn),快速靈敏地測(cè)量大氣中·OH的濃度有助于準(zhǔn)確預(yù)測(cè)大氣的自凈能力和次生大氣污染物的形成,尋找有效的治理大氣污染的方法,是打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)必須攻克的難題。電化學(xué)方法快速、靈敏、可用于在線測(cè)定,在大氣·OH測(cè)定中具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。本論文致力于尋找快速、簡(jiǎn)便、高靈敏的電化學(xué)方法,縮短采樣時(shí)間,提高檢測(cè)大氣·OH的速度。論文主要以水楊酸作為探針分子,基于水楊酸與·OH定量、可控地反應(yīng)生成具有電化學(xué)活性的2,5-二羥基苯甲酸(2,5-DHBA),通過檢測(cè)2,5-DHBA的電化學(xué)信號(hào)建立了一系列測(cè)定·OH的電化學(xué)方法,研究了這些電化學(xué)方法對(duì)大氣中·OH檢測(cè)的可行性,論文的主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下:(1)使用2,5-DHBA作為模板分子,通過電化學(xué)聚合方法制備了 2,5-DHBA分子印跡聚合物(MIPs)修飾的玻碳電極(GCE)。利用場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡(SEM),電化學(xué)阻抗等技術(shù)對(duì)MIPs/GCE進(jìn)行表征。采用差分脈沖伏安法(DPV)檢測(cè)該MIPs/GCE電化學(xué)傳感器對(duì)溶液中電活性物質(zhì)2,5-D...
【文章來源】:揚(yáng)州大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:131 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
中文摘要
Abstract
縮寫注釋
第一章 緒論
1.1 大氣羥基自由基
1.1.1 大氣中羥基自由基的研究背景與研究意義
1.1.2 大氣中羥基自由基的性質(zhì)
1.1.3 大氣中羥基自由基的壽命
1.2 常見的羥基自由基捕捉劑
1.2.1 染料類捕捉劑
1.2.2 5,5-二甲基-1-吡咯啉-N-氧化物(DMPO)
1.2.3 絡(luò)合物捕捉劑
1.2.4 羧酸類捕捉劑
1.2.5 其他捕捉劑
1.3 大氣羥基自由基檢測(cè)技術(shù)研究與進(jìn)展
1.3.1 激光誘導(dǎo)熒光法(LIF)和氣體膨脹激光誘導(dǎo)熒光法(FAGE)
1.3.2 差分吸收光譜法(DOAS)
1.3.3 化學(xué)離子質(zhì)譜法(CIMS)
1.3.4 其他方法
1.3.5 電化學(xué)方法在羥基自由基測(cè)定中的進(jìn)展
1.4 本論文的選題依據(jù)及創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 電聚合分子印跡膜電化學(xué)傳感器的構(gòu)建及其對(duì)大氣羥基自由基的測(cè)定
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)方法
2.2.1 材料試劑和實(shí)驗(yàn)儀器
2.2.2 分子印跡聚合物(MIPs)和非印跡聚合物(NIPs)修飾電極的制備和電化學(xué)測(cè)量
2.2.3 MIPs修飾電極對(duì)大氣·OH的測(cè)定
2.2.4 熒光光譜分析法對(duì)大氣·OH的測(cè)定
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 MIPs/GCE的制備
2.3.2 傳感器表征
2.3.3 MIPs/GCE對(duì)·OH檢測(cè)的可行性研究
2.3.4 MIPs/GCE傳感器制備與檢測(cè)條件優(yōu)化
2.3.5 MIPs/GCE對(duì)2,5-二羥基苯甲酸的電化學(xué)檢測(cè)性能
2.3.6 MIPs/GCE對(duì)大氣·OH的測(cè)定研究
2.4 結(jié)論
第三章 基于分子印跡聚合物功能化石墨烯電化學(xué)傳感器的大氣羥基自由基測(cè)定研究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)方法
3.2.1 材料試劑和實(shí)驗(yàn)儀器
3.2.2 MIPs和NIPs功能化石墨烯修飾電極的制備及電化學(xué)測(cè)定
3.2.3 基于MIPs功能化石墨烯的電化學(xué)傳感器大氣中·OH的測(cè)定
3.2.4 熒光光譜分析法對(duì)大氣·OH的測(cè)定
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 分子印跡基底材料的選擇
3.3.2 傳感器表征
3.3.2.1 rGO和MIPs/rGO的形貌表征
3.3.2.2 GCE和rGO/GCE的電化學(xué)表征
3.3.3 MIPs/rGO電化學(xué)傳感器制備及·OH測(cè)定可行性研究
3.3.4 MIPs/rGO/GCE傳感器制備與檢測(cè)參數(shù)的優(yōu)化
3.3.5 MIPs/rGO/GCE對(duì)2,5-二羥基苯甲酸的電化學(xué)檢測(cè)性能
3.3.6 MIPs/rGO/GCE對(duì)大氣·OH的測(cè)定研究
3.4 結(jié)論
第四章 基于水楊酸功能化碳纖維紙(CFP)的電化學(xué)傳感器構(gòu)建及其對(duì)大氣羥基自由基的測(cè)定研究
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)方法
4.2.1 材料試劑和實(shí)驗(yàn)儀器
4.2.2 CFP的活化與水楊酸功能化
4.2.3 功能化的CFP對(duì)大氣中·OH的測(cè)定
4.2.4 熒光光譜分析法對(duì)大氣·OH的測(cè)定
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 活化CFP的表征
4.3.2 水楊酸功能化的CFP(sc-hrCFP)檢測(cè)·OH的可行性及優(yōu)勢(shì)
4.3.3 CFP活化時(shí)間的優(yōu)化
4.3.4 sc-hrCFP對(duì)2,5-二羥基苯甲酸的電化學(xué)測(cè)定研究
4.3.5 sc-hrCFP對(duì)大氣·OH的測(cè)定
4.4 結(jié)論
第五章 基于納米金膠(AuNPs)修飾碳纖維紙(CFP)的大氣中羥基自由基的電化學(xué)測(cè)定研究與應(yīng)用
5.1 引言
5.2 實(shí)驗(yàn)方法
5.2.1 材料試劑和實(shí)驗(yàn)儀器
5.2.2 AuNPs的合成
5.2.3 AuNPs-CFP的制備
5.2.4 AuNPs-CFP的表征
5.2.5 AuNPs-CFP對(duì)大氣中·OH電化學(xué)測(cè)定研究
5.2.6 熒光光譜分析法對(duì)大氣·OH的測(cè)定
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 AuNPs-CFP的表征
5.3.2 AuNPs-CFP檢測(cè)·0H的可行性
5.3.3 AuNPs修飾CFP的條件優(yōu)化
5.3.4 2,5-二羥基苯甲酸在AuNPs-CFP上的電化學(xué)行為研究
5.3.5 AuNPs-CFP對(duì)2,5-二羥基苯甲酸的測(cè)定研究
5.3.6 AuNPs-CFP對(duì)大氣·OH的測(cè)定研究
5.4 結(jié)論
第六章 基于有機(jī)共價(jià)框架材料COF (TpBD)功能化CFP的電化學(xué)傳感器構(gòu)建及其對(duì)大氣中羥基自由基的測(cè)定研究
6.1 引言
6.2 實(shí)驗(yàn)方法
6.2.1 材料試劑和實(shí)驗(yàn)儀器
6.2.2 COF (TpBD)-CFP的制備
6.2.2.1 CFP的親水處理與氨基修飾
6.2.2.2 COF(TpBD)-CFP的合成
6.2.3 大氣中·OH的電化學(xué)檢測(cè)
6.2.4 熒光光譜分析法對(duì)大氣·OH的測(cè)定
6.3 結(jié)果與討論
6.3.1 COF(TpBD)-CFP的表征
6.3.2 COF(TpBD)-CFP檢測(cè)·OH的可行性
6.3.3 COF(TpBD)-CFP對(duì)2,5-二羥基苯甲酸的電化學(xué)測(cè)定研究
6.3.4 COF(TpBD)-CFP對(duì)大氣·OH的測(cè)定研究
6.4 結(jié)論
第七章 結(jié)論與展望
7.1 結(jié)論
7.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
致謝
本文編號(hào):2965936
【文章來源】:揚(yáng)州大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:131 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
中文摘要
Abstract
縮寫注釋
第一章 緒論
1.1 大氣羥基自由基
1.1.1 大氣中羥基自由基的研究背景與研究意義
1.1.2 大氣中羥基自由基的性質(zhì)
1.1.3 大氣中羥基自由基的壽命
1.2 常見的羥基自由基捕捉劑
1.2.1 染料類捕捉劑
1.2.2 5,5-二甲基-1-吡咯啉-N-氧化物(DMPO)
1.2.3 絡(luò)合物捕捉劑
1.2.4 羧酸類捕捉劑
1.2.5 其他捕捉劑
1.3 大氣羥基自由基檢測(cè)技術(shù)研究與進(jìn)展
1.3.1 激光誘導(dǎo)熒光法(LIF)和氣體膨脹激光誘導(dǎo)熒光法(FAGE)
1.3.2 差分吸收光譜法(DOAS)
1.3.3 化學(xué)離子質(zhì)譜法(CIMS)
1.3.4 其他方法
1.3.5 電化學(xué)方法在羥基自由基測(cè)定中的進(jìn)展
1.4 本論文的選題依據(jù)及創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 電聚合分子印跡膜電化學(xué)傳感器的構(gòu)建及其對(duì)大氣羥基自由基的測(cè)定
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)方法
2.2.1 材料試劑和實(shí)驗(yàn)儀器
2.2.2 分子印跡聚合物(MIPs)和非印跡聚合物(NIPs)修飾電極的制備和電化學(xué)測(cè)量
2.2.3 MIPs修飾電極對(duì)大氣·OH的測(cè)定
2.2.4 熒光光譜分析法對(duì)大氣·OH的測(cè)定
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 MIPs/GCE的制備
2.3.2 傳感器表征
2.3.3 MIPs/GCE對(duì)·OH檢測(cè)的可行性研究
2.3.4 MIPs/GCE傳感器制備與檢測(cè)條件優(yōu)化
2.3.5 MIPs/GCE對(duì)2,5-二羥基苯甲酸的電化學(xué)檢測(cè)性能
2.3.6 MIPs/GCE對(duì)大氣·OH的測(cè)定研究
2.4 結(jié)論
第三章 基于分子印跡聚合物功能化石墨烯電化學(xué)傳感器的大氣羥基自由基測(cè)定研究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)方法
3.2.1 材料試劑和實(shí)驗(yàn)儀器
3.2.2 MIPs和NIPs功能化石墨烯修飾電極的制備及電化學(xué)測(cè)定
3.2.3 基于MIPs功能化石墨烯的電化學(xué)傳感器大氣中·OH的測(cè)定
3.2.4 熒光光譜分析法對(duì)大氣·OH的測(cè)定
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 分子印跡基底材料的選擇
3.3.2 傳感器表征
3.3.2.1 rGO和MIPs/rGO的形貌表征
3.3.2.2 GCE和rGO/GCE的電化學(xué)表征
3.3.3 MIPs/rGO電化學(xué)傳感器制備及·OH測(cè)定可行性研究
3.3.4 MIPs/rGO/GCE傳感器制備與檢測(cè)參數(shù)的優(yōu)化
3.3.5 MIPs/rGO/GCE對(duì)2,5-二羥基苯甲酸的電化學(xué)檢測(cè)性能
3.3.6 MIPs/rGO/GCE對(duì)大氣·OH的測(cè)定研究
3.4 結(jié)論
第四章 基于水楊酸功能化碳纖維紙(CFP)的電化學(xué)傳感器構(gòu)建及其對(duì)大氣羥基自由基的測(cè)定研究
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)方法
4.2.1 材料試劑和實(shí)驗(yàn)儀器
4.2.2 CFP的活化與水楊酸功能化
4.2.3 功能化的CFP對(duì)大氣中·OH的測(cè)定
4.2.4 熒光光譜分析法對(duì)大氣·OH的測(cè)定
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 活化CFP的表征
4.3.2 水楊酸功能化的CFP(sc-hrCFP)檢測(cè)·OH的可行性及優(yōu)勢(shì)
4.3.3 CFP活化時(shí)間的優(yōu)化
4.3.4 sc-hrCFP對(duì)2,5-二羥基苯甲酸的電化學(xué)測(cè)定研究
4.3.5 sc-hrCFP對(duì)大氣·OH的測(cè)定
4.4 結(jié)論
第五章 基于納米金膠(AuNPs)修飾碳纖維紙(CFP)的大氣中羥基自由基的電化學(xué)測(cè)定研究與應(yīng)用
5.1 引言
5.2 實(shí)驗(yàn)方法
5.2.1 材料試劑和實(shí)驗(yàn)儀器
5.2.2 AuNPs的合成
5.2.3 AuNPs-CFP的制備
5.2.4 AuNPs-CFP的表征
5.2.5 AuNPs-CFP對(duì)大氣中·OH電化學(xué)測(cè)定研究
5.2.6 熒光光譜分析法對(duì)大氣·OH的測(cè)定
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 AuNPs-CFP的表征
5.3.2 AuNPs-CFP檢測(cè)·0H的可行性
5.3.3 AuNPs修飾CFP的條件優(yōu)化
5.3.4 2,5-二羥基苯甲酸在AuNPs-CFP上的電化學(xué)行為研究
5.3.5 AuNPs-CFP對(duì)2,5-二羥基苯甲酸的測(cè)定研究
5.3.6 AuNPs-CFP對(duì)大氣·OH的測(cè)定研究
5.4 結(jié)論
第六章 基于有機(jī)共價(jià)框架材料COF (TpBD)功能化CFP的電化學(xué)傳感器構(gòu)建及其對(duì)大氣中羥基自由基的測(cè)定研究
6.1 引言
6.2 實(shí)驗(yàn)方法
6.2.1 材料試劑和實(shí)驗(yàn)儀器
6.2.2 COF (TpBD)-CFP的制備
6.2.2.1 CFP的親水處理與氨基修飾
6.2.2.2 COF(TpBD)-CFP的合成
6.2.3 大氣中·OH的電化學(xué)檢測(cè)
6.2.4 熒光光譜分析法對(duì)大氣·OH的測(cè)定
6.3 結(jié)果與討論
6.3.1 COF(TpBD)-CFP的表征
6.3.2 COF(TpBD)-CFP檢測(cè)·OH的可行性
6.3.3 COF(TpBD)-CFP對(duì)2,5-二羥基苯甲酸的電化學(xué)測(cè)定研究
6.3.4 COF(TpBD)-CFP對(duì)大氣·OH的測(cè)定研究
6.4 結(jié)論
第七章 結(jié)論與展望
7.1 結(jié)論
7.2 展望
參考文獻(xiàn)
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本文編號(hào):2965936
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